Thread.sleep(0) 到底有什么用(读完就懂)

简介: Thread.Sleep用于暂停线程执行,Sleep(1000)不保证精确唤醒时间,受系统调度影响;Sleep(0)则触发立即重新进行CPU竞争,让出执行机会,避免界面假死。

我们可能经常会用到 Thread.Sleep 函数来吧使线程挂起一段时间。那么你有没有正确的理解这个函数的用法呢?

思考下面这两个问题:

假设现在是 2008-4-7 12:00:00.000,如果我调用一下 Thread.Sleep(1000) ,在 2008-4-7 12:00:01.000 的时候,这个线程会不会被唤醒?

某人的代码中用了一句看似莫明其妙的话:Thread.Sleep(0) 。既然是 Sleep 0 毫秒,那么他跟去掉这句代码相比,有啥区别么?

我们先回顾一下操作系统原理。

操作系统中,CPU竞争有很多种策略。Unix系统使用的是时间片算法,而Windows则属于抢占式的。

在时间片算法中,所有的进程排成一个队列。操作系统按照他们的顺序,给每个进程分配一段时间,即该进程允许运行的时间。如果在时间片结束时进程还在运行,则CPU将被剥夺并分配给另一个进程。如果进程在时间片结束前阻塞或结束,则CPU当即进行切换。调度程 序所要做的就是维护一张就绪进程列表,当进程用完它的时间片后,它被移到队列的末尾。

所谓抢占式操作系统,就是说如果一个进程得到了 CPU 时间,除非它自己放弃使用 CPU ,否则将完全霸占 CPU 。因此可以看出,在抢 占式操作系统中,操作系统假设所有的进程都是“人品很好”的,会主动退出 CPU 。

在抢占式操作系统中,假设有若干进程,操作系统会根据他们的优先级、饥饿时间(已经多长时间没有使用过 CPU 了),给他们算出一 个总的优先级来。操作系统就会把 CPU 交给总优先级最高的这个进程。当进程执行完毕或者自己主动挂起后,操作系统就会重新计算一 次所有进程的总优先级,然后再挑一个优先级最高的把 CPU 控制权交给他。

我们用分蛋糕的场景来描述这两种算法。假设有源源不断的蛋糕(源源不断的时间),一副刀叉(一个CPU),10个等待吃蛋糕的人(10 个进程)。

如果是 Unix操作系统来负责分蛋糕,那么他会这样定规矩:每个人上来吃 1 分钟,时间到了换下一个。最后一个人吃完了就再从头开始。于是,不管这10个人是不是优先级不同、饥饿程度不同、饭量不同,每个人上来的时候都可以吃 1 分钟。当然,如果有人本来不太饿,或者饭量小,吃了30秒钟之后就吃饱了,那么他可以跟操作系统说:我已经吃饱了(挂起)。于是操作系统就会让下一个人接着来。

如果是 Windows 操作系统来负责分蛋糕的,那么场面就很有意思了。他会这样定规矩:我会根据你们的优先级、饥饿程度去给你们每个人计算一个优先级。优先级最高的那个人,可以上来吃蛋糕——吃到你不想吃为止。等这个人吃完了,我再重新根据优先级、饥饿程度来计算每个人的优先级,然后再分给优先级最高的那个人。

这样看来,这个场面就有意思了——可能有些人是PPMM,因此具有高优先级,于是她就可以经常来吃蛋糕。可能另外一个人是个丑男,而去很ws,所以优先级特别低,于是好半天了才轮到他一次(因为随着时间的推移,他会越来越饥饿,因此算出来的总优先级就会越来越高,因此总有一天会轮到他的)。而且,如果一不小心让一个大胖子得到了刀叉,因为他饭量大,可能他会霸占着蛋糕连续吃很久很久,导致旁边的人在那里咽口水。。。

而且,还可能会有这种情况出现:操作系统现在计算出来的结果,5号PPMM总优先级最高,而且高出别人一大截。因此就叫5号来吃蛋糕。5号吃了一小会儿,觉得没那么饿了,于是说“我不吃了”(挂起)。因此操作系统就会重新计算所有人的优先级。因为5号刚刚吃过,因此她的饥饿程度变小了,于是总优先级变小了;而其他人因为多等了一会儿,饥饿程度都变大了,所以总优先级也变大了。不过这时候仍然有可能5号的优先级比别的都高,只不过现在只比其他的高一点点——但她仍然是总优先级最高的啊。因此操作系统就会说:5号mm上来吃蛋糕……(5号mm心里郁闷,这不刚吃过嘛……人家要减肥……谁叫你长那么漂亮,获得了那么高的优先级)。

那么,Thread.Sleep 函数是干吗的呢?还用刚才的分蛋糕的场景来描述。上面的场景里面,5号MM在吃了一次蛋糕之后,觉得已经有8分饱了,她觉得在未来的半个小时之内都不想再来吃蛋糕了,那么她就会跟操作系统说:在未来的半个小时之内不要再叫我上来吃蛋糕了。这样,操作系统在随后的半个小时里面重新计算所有人总优先级的时候,就会忽略5号mm。Sleep函数就是干这事的,他告诉操作系统“在未来的多少毫秒内我不参与CPU竞争”。

看完了 Thread.Sleep 的作用,我们再来想想文章开头的两个问题。

对于第一个问题,答案是:不一定。因为你只是告诉操作系统:在未来的1000毫秒内我不想再参与到CPU竞争。那么1000毫秒过去之后,这时候也许另外一个线程正在使用CPU,那么这时候操作系统是不会重新分配CPU的,直到那个线程挂起或结束;况且,即使这个时候恰巧轮到操作系统进行CPU 分配,那么当前线程也不一定就是总优先级最高的那个,CPU还是可能被其他线程抢占去。

与此相似的,Thread有个Resume函数,是用来唤醒挂起的线程的。好像上面所说的一样,这个函数只是“告诉操作系统我从现在起开始参与CPU竞争了”,这个函数的调用并不能马上使得这个线程获得CPU控制权。

对于第二个问题,答案是:有,而且区别很明显。假设我们刚才的分蛋糕场景里面,有另外一个PPMM 7号,她的优先级也非常非常高(因为非常非常漂亮),所以操作系统总是会叫道她来吃蛋糕。而且,7号也非常喜欢吃蛋糕,而且饭量也很大。不过,7号人品很好,她很善良,她没吃几口就会想:如果现在有别人比我更需要吃蛋糕,那么我就让给他。因此,她可以每吃几口就跟操作系统说:我们来重新计算一下所有人的总优先级吧。不过,操作系统不接受这个建议——因为操作系统不提供这个接口。于是7号mm就换了个说法:“在未来的0毫秒之内不要再叫我上来吃蛋糕了”。这个指令操作系统是接受的,于是此时操作系统就会重新计算大家的总优先级——注意这个时候是连7号一起计算的,因为“0毫秒已经过去了”嘛。因此如果没有比7号更需要吃蛋糕的人出现,那么下一次7号还是会被叫上来吃蛋糕。

因此,Thread.Sleep(0)的作用,就是“触发操作系统立刻重新进行一次CPU竞争”。竞争的结果也许是当前线程仍然获得CPU控制权,也许会换成别的线程获得CPU控制权。这也是我们在大循环里面经常会写一句Thread.Sleep(0) ,因为这样就给了其他线程比如Paint线程获得CPU控制权的权力,这样界面就不会假死在那里。

另外,虽然上面提到说“除非它自己放弃使用 CPU ,否则将完全霸占 CPU”,但这个行为仍然是受到制约的——操作系统会监控你霸占CPU的情况,如果发现某个线程长时间霸占CPU,会强制使这个线程挂起,因此在实际上不会出现“一个线程一直霸占着 CPU 不放”的情况。至于我们的大循环造成程序假死,并不是因为这个线程一直在霸占着CPU。实际上在这段时间操作系统已经进行过多次CPU竞争了,只不过其他线程在获得CPU控制权之后很短时间内马上就退出了,于是就又轮到了这个线程继续执行循环,于是就又用了很久才被操作系统强制挂起。。。因此反应到界面上,看起来就好像这个线程一直在霸占着CPU一样。

相关文章
|
1天前
|
存储 数据库
数据库设计三范式
本文介绍了数据库设计中的三范式:第一范式要求字段原子性、不可再分;第二范式要求消除部分依赖,一张表只描述一件事;第三范式要求消除传递依赖。虽为优化结构的指导原则,但实际设计中应结合业务权衡取舍,避免过度规范化。
|
2天前
|
存储 消息中间件 开发框架
应用架构图
技术架构是将业务需求转化为技术实现的关键过程,涵盖分层设计、技术选型与系统间调用关系。本文详解单体与分布式架构,包括展现层、业务层、数据层及基础层的职责,并阐述应用内外部调用关系与边界划分,构建清晰的技术蓝图。
|
1天前
|
uml C语言
系统时序图
时序图(Sequence Diagram)是UML中描述对象间消息传递时间顺序的交互图,横轴为对象,纵轴为时间,展现动态协作过程。它强调交互的时间次序,可用于建模并发进程与方法调用,核心元素包括角色、对象、生命线、控制焦点和各类消息,是分析系统行为的重要工具。
|
1天前
|
Java Nacos Maven
Eureka服务注册与发现
本节介绍Spring Cloud中Eureka注册中心的搭建与使用,完成user-service和order-service服务注册,并实现多实例部署。虽Eureka逐步被Nacos替代,但仍具学习价值,为后续服务发现组件替换奠定基础。(239字)
|
1天前
|
负载均衡 应用服务中间件 Nacos
Nacos配置中心
本文详细介绍Nacos作为配置中心的实现原理与实战应用,涵盖配置管理、热更新、共享配置及优先级规则,并演示集群搭建与高可用部署,提升微服务架构下配置的动态管理能力。
|
1天前
|
存储 缓存 负载均衡
Nacos注册中心
本文详细介绍Nacos的安装部署、服务注册与发现、负载均衡策略、权重控制、环境隔离及实例类型等核心功能,涵盖从本地搭建到生产实践的完整流程,帮助开发者掌握其在微服务架构中的应用。
 Nacos注册中心
|
1天前
|
Dubbo IDE API
SpringCloud工程部署启动
本文介绍SpringCloud微服务工程搭建全过程,涵盖项目创建、模块配置、数据库导入及服务远程调用实现。通过两种方案快速部署工程,使用RestTemplate完成服务间HTTP通信,帮助开发者掌握微服务基础架构与调用机制。
|
1天前
|
Java Shell 测试技术
Jmeter快速入门
本教程介绍JMeter的安装与快速入门。需先安装JDK并配置环境变量,下载JMeter后解压,通过bin目录下的脚本启动。支持设置中文界面,并演示了如何创建线程组、添加HTTP取样器及监听器,用于性能测试的基本操作。
|
1天前
|
运维 Kubernetes Java
物理部署图
物理部署图描述系统运行时的硬件配置与软件部署结构,展现节点、构件、物件及连接关系,帮助理解分布式系统的网络架构和运维逻辑,是实现软硬件协同运行的重要视图。
 物理部署图
|
2天前
|
存储 安全 Java
6.鉴权
本文介绍基于Spring Security与JWT的客户端Token认证方案,涵盖实现思路、核心代码及完整流程。通过自定义过滤器与验证组件,结合RBAC权限模型,实现安全的Token生成与校验,保护Spring Boot应用接口。